基于工业ct技术不同侵蚀环境下混凝土破坏过程的研究

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1、硕士学位论文基于工业CT技术的不同侵蚀环境下混凝土破坏过程研究THEFAILUREPROCESSOFCONCRETEINDIFFERENTEROSIONENVIRONMENTBASEDONINDUSTRIALCTTECHNOLOGY张保坤哈尔滨工业大学2013年6月国内图书分类号：TU528.1学校代码：10213国际图书分类号：691密级：公开工学硕士学位论文基于工业CT技术的不同侵蚀环境下混凝土破坏过程研究硕士研究生：张保坤：导师：袁：杰副教授申请学位：工学硕士：学科：道路与铁道工程：所在单位：交通：科学与工程学院答辩日期：2013：年6月授予学位

2、单位：哈尔滨工业大学：ClassifiedIndex:TU503U.D.C:691DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEFAILUREPROCESSOFCONCRETEINDIFFERENTEROSIONENVIRONMENTBASEDONINDUSTRIALCTTECHNOLOGYCandidate：ZhangBaokunSupervisor：ViceProf.YuanJieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：RoadandR

3、ailwayEngineeringAffiliation：SchoolofTrans.Sci.&Eng.DateofDefence：June,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要我国经济迅猛发展，基础设施建设大规模展开，混凝土作为主要的建筑材料应用广泛，但是由于我国幅员辽阔，各个地区自然条件差异巨大，这就使混凝土材料在使用过程中会经受不同的外部环境，从而产生侵蚀破坏。虽然基于X-ray工业CT技术的研究国内外已经开展了很多，但是大都基

4、于荷载作用下结构破坏过程的变化过程研究，国内鲜有针对混凝土在材料破坏方面应用这项技术进行的研究。本文主要应用X-ray工业CT技术对混凝土在冻融、干湿及硫酸盐复合条件下的内部破坏过程进行研究，以期建立混凝土内部不同孔隙变化和宏观性能指标变化之间的关系。研究表明，孔隙的数量及体积随着冻融循环作用的进行，出现两极分化及突33变点现象，即<0.5mm及>20mm的孔隙数量及体积随着冻融循环的进行会发生较33大的变化，而位于0.5mm及20mm之间的孔隙数量和体积基本上未出现较大的变化。试件内孔隙的数量及体积在30次循环左右发生突变，孔隙数量和体积在这个临界点

5、以后迅速变化，相对动弹模在这个点也有较为明显的变化。本文采用灰色关联理论来对各种变化因素之间相关性进行分析。由灰色关联理论得出的邓氏相关系数可知，混凝土孔隙率的变化和动弹性模量的变化具有一33定的相关性。0.01~0.05mm及>20mm的孔隙体积变化规律与动弹性模量的变化3规律具有较好的一致性，其中0.01~0.05mm体积范围内的孔隙变化规律与动弹性模量变化的相关系数达到0.89，而其他尺寸的孔隙变化规律与动弹性模量的相关性较差，相关系数均小于0.80。干湿循环和盐侵蚀交互作用，加剧了混凝土内部孔隙结构的破坏作用。盐溶液的浓度越高，破坏作用越明显，

6、干湿循环对混凝土的孔隙有粗化作用，使硫酸盐更易进入混凝土内部；干湿循环还促进了盐析现象的产生，加快了混凝土的破坏。3由灰度关联理论得出的邓氏相关系数可知，试件中体积>20mm的孔隙体积变化趋势和动弹性模量具有较好的相关性。关键词：X-ray工业CT；冻融循环；干湿循环；孔隙；灰色关联理论I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAstheeconomyofChinaisdevelopingrapidly,theconstructionofinfrastructureisalsoexpanding.Concrete,asoneofthemostim

7、portantmaterials,isusedalmostineveryfield.BecauseofthevastterritoryofChina,thenaturalconditionsaretotallydifferentinmanydistricts,whichleadstotheconditionthattheconcreteistobeconfrontedwithdifferenterosionenvironments.Thoughresearchesbasedonx-rayCThavestartedmanyyearsagobothatho

8、meandabroad,mostfocusonthefailureprocessinloadi